물을 저장하고 지구 내부의 비밀을 밝힐 수 있는 링우다이트

 

 

링우다이트란 무엇인가?

 

  지구의 다양한 광물들이 지구의 역사와 구조에 대해 많은 것을 알려줍니다. 이러한 광물 중 아주 특별하고 드문 종류가 있으며, 그 이름은 '링우다이트(Ringwoodite)'입니다. 링우다이트는 지구 내부의 물 순환과 저장에 대한 정보를 제공합니다. 1969년, 호주에서 발견된 운석 조각에서 처음으로 링우다이트가 발견되었습니다. 이 광물은 짙은 파란색을 띠며, 그 이름은 이 광물의 구조를 예측한 호주의 지구물리학자 겸 지화학자, 테드 링우드의 이름에서 유래되었습니다. 링우다이트는 올리빈(일종의 광물)의 고압 형태로, 스피넬 광물군에 속하는데, 이 광물군은 주로 입방체 모양으로 결정화됩니다. 특히, 올리빈과 마찬가지로 마그네슘과 실리카로 구성되어 있지만, 올리빈에 비해 철분이 포함된 양이 적습니다.

 

물을 저장하는 광물

 

  그러나 링우다이트가 주목받는 이유는 단순히 그 구성이나 발견의 역사 때문만이 아닙니다. 링우다이트는 물을 저장하는 데 있어서 탁월한 능력을 보입니다. 산소와 수소 원자로 이루어진 물은 링우다이트 내의 마그네슘 원자와 산화물 자리를 대체할 수 있으며, 이 과정에서 형성되는 '하이드록실'은 링우드다이트가 물을 '스펀지'처럼 흡수하게 만듭니다.

 

2014년에 지구에서 발견된 첫 번째 링우다이트가 초심해 다이아몬드 내부에서 확인되었을 때, 이 광물에 대한 과학계의 관심은 한층 더 높아졌습니다. 이 다이아몬드는 지구 내부의 상부 맨틀과 하부 맨틀을 구분하는 전이대에서 형성되었는데, 이 지역은 지표면에서 약 410에서 660킬로미터 아래에 위치합니다. 연구 주요 저자 그레이엄 피어슨은 "이 고압 다이아몬드들은 깊은 지구로의 창을 열어줍니다"라고 말하며, 링우다이트가 전이대의 주요 구성요소로 존재한다는 것과 물이 우리 발 아래 깊은 곳에 존재한다는 직접적인 증거를 제공했습니다. 하지만 지하에 숨겨진 거대한 바다가 있는 것은 아닙니다. 링우다이트 내부에 저장된 물은 하이드록실 형태로 존재하며, 이는 마치 결정 속에 물이 포함된 것처럼 상상할 수 있습니다. 이 물은 지구 내부에서 어떻게 순환하고 저장되는지에 대한 중요한 단서를 제공합니다.

 

지구 전이대의 물

 

  그렇다면 전이대에는 얼마나 많은 물이 있을까요? 500개 이상의 지진에서 얻은 데이터를 분석한 연구에 따르면, 링우다이트가 전이대에 존재한다는 추가적인 증거를 제공했습니다. 연구 결과에 따르면, 전이대의 링우다이트가 지구의 바다에 있는 물의 양의 세 배를 저장할 수 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌습니다. 이 연구는 지구의 물 순환이 단순히 지표면에서만 일어나는 것이 아니라, 지구 내부에서도 일어난다는 것을 보여줍니다. 연구 저자이자 지진학자인 브랜든 슈만트는 "전이대에 상당량의 물이 있다면, 하부 맨틀로의 흐름이 있는 지역에서는 용융이 발생해야 합니다,"라고 설명했습니다. 이는 우리가 발견한 것과 일치합니다. "우리는 마침내 전 지구적인 물 순환에 대한 증거를 보고 있으며, 이는 우리 행성의 표면에 많은 양의 액체 물이 존재하는 것을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다,"라고 스티브 제이콥슨은 덧붙였습니다. 

 

 

VIA : iflscience